CN108843885A - 排气阀 - Google Patents

Abstract

一种排气阀，包括主阀体、主阀盖、阀罩、阀瓣组件、浮球组件及第一微量排气阀，主阀盖盖设于主阀体并承载阀罩，主阀盖上开设有吸气孔，阀瓣组件与主阀盖之间的分离或接触控制吸气孔的打开或关闭，其特征在于，阀瓣组件上开设有排气孔，浮球组件与阀瓣组件之间的分离或接触控制排气孔的打开或关闭，排气阀还包括锁定机构，锁定机构包括锁定组件以及连接于锁定组件的水位控制箱，锁定组件能够在水位控制箱的水压作用下嵌入浮球组件内以锁定浮球组件密封排气孔时的工作位置。本发明提供的排气阀，通过设置锁定机构能够自动化地实现排气孔的开闭，自动化程度高，减少了人工操作。

Description

排气阀

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，尤其涉及一种排气阀。

背景技术

排气阀用以调节管道系统内留存的空气，在给排水、造船、流体运输等工程领域应用广泛。科学技术的发展与工程实践的不断深入提高了人们对排气阀的认知，人们发现在管道系统内截留一部分空气能够吸收水锤波的能量，利用截留空气的弹性减少水锤对管道系统的冲击，从而保护管道系统。管道系统中所使用的排气阀要求能够在管道运行的初期快速排气，在初期快速排气后主动截留一部分的空气，在管道系统处于正常运行时又可以持续排出管道中析出的空气，在管道系统负压时快速吸入空气，以提高管道系统的稳定性与可靠性。

但是目前的排气阀，尚需要手动操作排气口打开才能完成快速排气，自动化程度低，操作并不便捷。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的排气阀，该排气阀能够自动完成排气过程，操作方便，自动化程度高。

本发明提供一种排气阀，包括主阀体、主阀盖、阀罩、阀瓣组件、浮球组件及第一微量排气阀，所述主阀盖盖设于所述主阀体并承载所述阀罩，所述主阀盖上开设有吸气孔，所述阀瓣组件与所述主阀盖之间的分离或接触控制所述吸气孔的打开或关闭，所述阀瓣组件上开设有排气孔，所述浮球组件与所述阀瓣组件之间的分离或接触控制所述排气孔的打开或关闭，所述排气阀还包括锁定机构，所述锁定机构包括锁定组件以及连接于所述锁定组件的水位控制箱，所述锁定组件能够在所述水位控制箱的水压作用下嵌入所述浮球组件内以锁定所述浮球组件密封所述排气孔时的工作位置。

进一步地，所述锁定组件还包括锁定件、压板及固定架，所述锁定件连接于所述压板，所述固定架的内部开设有用以容置所述锁定件以及所述压板的腔室，所述压板的一侧受所述水位控制箱的水压作用并能够带动所述锁定件在所述固定架内运动。

进一步地，所述压板的数量为两个，两个压板之间夹设一个膜片，所述锁定件穿设所述压板及膜片，所述膜片的两端固定于所述固定架的内壁上并将所述腔室隔离为第一腔室与第二腔室，容置于所述第一腔室内的压板受水压作用并能够带动所述锁定件在所述固定架内运动。

进一步地，所述锁定组件还包括第二复位件，所述第二复位件容置于所述第二腔室内，所述第二复位件的一端抵持所述固定架的内壁，另一端抵持位于所述第二腔室内的所述压板，两个所述压板在所述水位控制箱的水压作用与第二复位件的弹性作用下带动所述锁定件在所述固定架内伸缩运动。

进一步地，所述锁定组件还包括软管，所述软管的一端连通所述水位控制箱，另一端连通所述第一腔室，所述水位控制箱内的水压通过所述软管传递至位于所述第一腔室内的压板。

进一步地，所述锁定件伸出所述压板及膜片的一端设有螺纹紧固件，另一端凸设有用以抵持所述压板的凸起。

进一步地，所述水位控制箱与所述主阀体之间还设置有泄水管道，所述泄水管道上装设有控制阀，所述控制阀用以控制所述泄水管道内的流体流量。

进一步地，所述锁定机构还包括第二微量排气阀，所述第二微量排气阀用以排出所述水位控制箱内的空气。

进一步地，所述浮球组件包括第一浮球以及穿设所述第一浮球的导杆，所述导杆上开设有固定槽，所述锁定件嵌入所述固定槽内以锁定所述浮球组件密封所述排气孔时的工作位置。

进一步地，所述阀瓣组件包括阀瓣及第二阀座，所述排气孔开设于所述阀瓣上，所述第二阀座设置于所述排气孔处，所述排气阀还包括第一复位件，所述第一复位件作用于所述阀瓣临近所述浮球组件的一端，所述阀瓣能够在所述第一复位件的抵持下密封所述主阀盖上的吸气孔。

本发明提供的所述排气阀，通过设置所述锁定机构能够自动化地实现所述排气孔的开闭，自动化程度高，减少了人工操作。

附图说明

图1为本发明一个实施方式中的排气阀的结构示意图。

图2为图1所示排气阀在A处的放大示意图。

图3为图1所示排气阀中第一微量排气阀的结构示意图。

图4为图1所示排气阀中B处的放大示意图。

图5为图1所示锁定机构中第二微量排气阀的结构示意图。

图6为图4所示排气阀中C处的放大示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，图1为本发明一个实施方式中的排气阀100的结构示意图，排气阀100用以调节管道系统内的空气量，快速排出管道系统在运行初期留存的空气，排气阀100在快速排气之后还可以主动截留一部分的空气，为管道系统留存部分用以缓冲水锤冲击波的空气量；排气阀100在管道系统正常运转时还能够持续排出管道中析出的空气，在管道系统处于负压状态时又可以快速吸入空气，从而平衡管道系统的压力。排气阀100的使用能够更好的保护管道系统，提高管道系统的可靠性与稳定性。

本实施方式中，排气阀100应用于给排水工程领域。可以理解，在其他实施方式中，排气阀100还可以应用于造船、流体运输等其他的管道工程中。

排气阀100包括主阀体10、主阀盖20、阀瓣组件30、阀罩40、浮球组件50、第一微量排气阀60及锁定机构70，主阀盖20盖设于主阀体10并承载阀罩40，阀瓣组件30连接于主阀盖20，浮球组件50容置于主阀体10的内部，第一微量排气阀60连接于主阀体10并与主阀体10内部的腔体相连通，锁定机构70的部分设置于阀瓣组件30上并且容置于阀罩40内，余下部分设置于阀罩40上。

主阀体10用以承载并固定主阀盖20、阀瓣组件30、浮球组件50及第一微量排气阀60，主阀盖20用以承载并固定阀瓣组件30及阀罩40，阀瓣组件30用以承载并固定锁定机构70并控制主阀盖20的开闭，阀罩40与外界环境相连通，供排气阀100排出空气，浮球组件50用以控制阀瓣组件30的开闭，第一微量排气阀60用以在管道系统处于正常运行时持续排出管道中析出的空气，锁定机构70用以锁定浮球组件50的工作位置，使得浮球组件50能够持续地关闭排气阀100。浮球组件50在锁定机构70的控制作用下开启或关闭排气阀100从而改变排气阀100的工作状态，从而实现对管道系统内留存的空气量的调节。

主阀体10的两端均设有开口(未标号)，主阀体10的一端与主阀盖20止口连接，另一端与外部管道系统相互贯通，外部管道系统中的水流从主阀体10远离主阀盖20的一端进入排气阀100的内部。主阀体10的内部设置有用以支撑浮球组件50的支撑件11，支撑件11连接于主阀体10的内壁。

支撑件11临近阀瓣组件30的一侧沿主阀体10的轴线方向延伸并形成一环状凸起111，凸起111用以承载浮球组件50。进一步地，凸起111与浮球组件50相接触的端面设置为曲面，以匹配浮球组件50的球面外形，提高支撑件11承载浮球组件50时的稳定性。

支撑件11靠近阀瓣组件30的一侧还设置有限位板112，限位板112围设凸起111并且沿主阀体10的轴向方向延伸，限位板112用以限位浮球组件50在上浮过程中的位置，避免浮球组件50在随水位上升的过程中出现位置漂移。主阀体10与阀瓣组件30之间还设置有第一复位件113，第一复位件113的一端抵持阀瓣组件30，另一端抵持限位板112，限位板112穿设第一复位件113，用以限制第一复位件113的径向偏移。

本实施方式中，第一复位件113为弹簧，支撑件11与主阀体10之间通过铸造、三维打印等方式一体成型，以提高支撑件11与主阀体10的连接强度。可以理解，在其他的实施方式中，第一复位件113还可以为弹性柱等其他类型的弹性元件，支撑件11与主阀体10还可以采用分体结构，以降低生产成本，此时支撑件11与主阀体10之间可以通过焊接、铆接、胶固等连接方式相互固定。

支撑件11上还开设有供水流穿过的通水孔114，水流能够通过通水孔114进入主阀体10内浮球组件50所在的腔室。本实施方式中，通水孔114开设于环状凸起111的大致中心处。可以理解，在其他的实施方式中，通水孔114还可以开设于支撑件11的其他位置处。

主阀体10的侧壁上还开设有连接孔12，连接孔12用以连通第一微量排气阀60，使得第一微量排气阀60与主阀体10的腔体相互贯通，以供第一微量排气阀60能够持续地排出管道中析出的空气。

本实施方式中，限位板112与支撑件11之间螺纹连接，主阀体10与主阀盖20之间螺纹连接。可以理解，在其他的实施方式中，限位板112与支撑件11之间还可以采用胶固、铆接等其他的连接方式相互固定，主阀体10与主阀盖20之间也可以采用胶固、铆接等其他的连接方式相互固定。

主阀盖20与主阀体10的一端止口连接并且承载阀罩40，主阀盖20上开设有供阀瓣组件30控制开闭的吸气孔21，吸气孔21的形状与阀瓣组件30的形状匹配。

本实施方式中，主阀盖20与阀罩40之间螺纹连接。可以理解，在其他的实施方式中，主阀盖20与阀罩40之间还可以采用铆接、焊接等其他方式相互固定。

主阀盖20上还设置有与阀瓣组件30配合的第一阀座22，第一阀座22呈环形，其中央部分开设与吸气孔21连通的通孔(未标号)，第一阀座22的形状与阀瓣组件30的形状匹配。

本实施方式中，吸气孔21为圆形。可以理解，在其他的实施方式中，吸气孔21还可以采用除圆形之外的其他形状。

阀瓣组件30在第一复位件113的作用下抵持主阀盖20上的第一阀座22，从而密封主阀盖20上开设的吸气孔21。阀瓣组件30包括阀瓣31及设置于阀瓣31上的第二阀座32，阀瓣31呈环状，阀瓣31的大致中心处开设有与主阀体10内部腔室连通的排气孔311，排气孔311可以在浮球组件50的控制下开闭。第二阀座32呈环形，其中央部分开设与排气孔311连通的通孔(未标号)，第二阀座32的形状与浮球组件50的形状匹配。

阀罩40设置于主阀盖20上，阀罩40的内部形成收容部分锁定机构70的空间，阀罩40内部的空间与外界环境相连通，当吸气孔21或排气孔311打开时，排气阀100可以通过阀罩40将管道系统内部的空气排出。阀罩40收容锁定机构70的部分，能够将锁定机构70与外部环境隔离，从而更好的保护锁定机构70。

浮球组件50包括第一浮球51及穿设第一浮球51中心的导杆52，第一浮球51与导杆52固定连接，第一浮球51的内部中空，第一浮球51设置于主阀体10上形成的凸起111处并能够随同排气阀100内部水位的升降而升降；当排气阀100内部的水位超过承载第一浮球51的凸起111后，第一浮球51能够在限位板112的限位作用下随水位上升，当排气阀100内部的水位下降时，第一浮球51随着水位的下降而下降直至第一浮球51被凸起111抵持限位。

请一并参阅图2，图2为图1所示排气阀100在A处的放大示意图，导杆52的一端穿设第一浮球51，另一端伸入锁定机构70内，导杆52在第一浮球51及阀罩40之间的部分开设有固定槽521，固定槽521沿导杆52的周向环状开设，固定槽521用以供锁定机构70的部分嵌入，从而固定导杆52以及第一浮球51在排气阀100内的相对位置。

本实施方式中，固定槽521包括呈柱形的中部以及呈柱形的两个端部。可以理解，在其他的实施方式中，固定槽521还可以采用其他的形状，只要锁定机构70的部分能够嵌入并且固定导杆52及第一浮球51的位置即可。

请一并参阅图3，图3为图1所示排气阀100中第一微量排气阀60的结构示意图。第一微量排气阀60通过管道601连接于主阀体10，管道601与主阀体10上开设的连接孔12相互连通。

本实施方式中，第一微量排气阀60采用现有的折叠式双杠杆微量排气阀，此时第一微量排气阀60具有较佳的密封性能和相对优良的抗磨损性能。第一微量排气阀60包括第一侧阀体61、第二浮球62、第一杠杆63、第二杠杆64及第一侧阀座65，第二浮球62容置于第一侧阀体61的内部，第一杠杆63、第二杠杆64及第一侧阀座65均设置于第一侧阀体61上。

第二浮球62能够在第一侧阀体61的内部随水位升降，第一杠杆63的一端与第二浮球62铰接，另一端与第一侧阀体61铰接，第一杠杆63能够相对第一侧阀体61转动；第二杠杆64的一端与第一杠杆63铰接，另一端与第一侧阀体61铰接，第二杠杆64能够沿第一杠杆63滑动并且相对第一侧阀体61转动；第一侧阀座65上开设有与外界环境相连通的侧阀口(未标号)，第二杠杆64的转动能够控制该侧阀口的开闭。

当管道系统内的空气通过与主阀体10相连接的管道601进入第一微量排气阀60时，空气在第一侧阀体61的上部聚集并压迫第一微量排气阀60内的水位下降，第二浮球62随着水位的下降带动第一杠杆63沿顺时针方向转动，第一杠杆63的顺时针转动带动第二杠杆64逆时针转动，第二杠杆64与第一侧阀座65上开设的侧阀口分离，第一微量排气阀60打开并持续地析出空气；

当第一微量排气阀60析出空气后，第一侧阀体61上部聚集的空气量减少，水位的上升带动第二浮球62上升，第二浮球62随着水位的上升带动第一杠杆63沿逆时针方向转动；由于第二杠杆64与第一杠杆63的铰接位置相对远离第二浮球62与第一杠杆63的铰接位置，相对靠近第一杠杆63与第一侧阀体61的铰接位置，根据杠杆原理，第二浮球62的浮力通过第一杠杆63放大后作用于第二杠杆64处；由于第二杠杆64密封第一侧阀座65上开设的侧阀口的部分相对靠近第二杠杆64与第一侧阀体61的铰接位置，相对远离第二杠杆64与第一杠杆63的铰接位置，根据杠杆原理，第二杠杆64将第一杠杆63传递过来的推力再次放大后作用于第一侧阀座65上开设的侧阀口，第二浮球62的浮力通过第一杠杆63与第二杠杆64的两次放大作用后更加紧密的密封第一侧阀座65上开设的侧阀口，第一微量排气阀60具有较佳的密封性能和相对优良的抗磨损性能。

可以理解，第一微量排气阀60内还可以设置密封圈等其他部件以增强自身的可靠性与稳定性，由于此类部件并不是本案重点，再此不作赘述。

可以理解，第一微量排气阀60并不限于仅能够采用上述的折叠式双杠杆微量排气阀。在其他的实施方式中，第一微量排气阀60还可以采用其他结构的杠杆式微量排气阀，也可以采用卷帘式等其他形式的微量排气阀。

请一并参阅图4，图4为图1所示排气阀100中B处的放大示意图，锁定机构70包括水位控制箱71、第二微量排气阀72及锁定组件73、水位控制箱71设置于阀罩40上并且承载第二微量排气阀72，第二微量排气阀72与水位控制箱71中用以容置流体的腔室流通，锁定组件73设置于阀瓣组件30上并连接于水位控制箱71，水位控制箱71用以根据管道系统内的水位为锁定组件73提供自锁，第二微量排气阀72用以持续地析出水位控制箱71内需要排出的气体，锁定组件73用以锁固浮球组件50的位置。

水位控制箱71包括与阀罩40紧固连接的箱体711及与第二微量排气阀72相连接的盖板712，盖板712盖设于箱体711的开口处。箱体711内部设有用以容置水流的腔室，箱体711通过泄水管道713连通主阀体10中远离阀罩40一端的腔室，泄水管道713与主阀体10之间设置有用以控制泄水管道713通断的控制阀714。

盖板712上开设有用以连通第二微量排气阀72的通孔(未标号)，箱体711内留存的空气通过该通孔进入第二微量排气阀72内并排除至外界；箱体711以及阀罩40的对应位置均开设有连通孔715，连通孔715用以连通箱体711内部的腔室与部分的锁定组件73。

本实施方式中，箱体711与阀罩40之间螺纹连接，第二微量排气阀72与盖板712之间螺纹连接，箱体711与盖板712之间螺纹连接，控制阀714采用针阀。可以理解，在其他的实施方式中，箱体711与阀罩40之间以及第二微量排气阀72与盖板712之间还可以采用铆接、胶固等其他连接方式相互连接，箱体711与盖板712之间也还可以采用铆接、胶固等其他连接方式相互连接，控制阀714还可以采用除针阀之外的其他类型的阀门。

请一并参阅图5，图5为图1所示锁定机构70中第二微量排气阀72的结构示意图。本实施方式中，第二微量排气阀72采用现有的杠杆式微量排气阀，此时第二微量排气阀72具有较佳的排气性能。第二微量排气阀72包括第二侧阀体721、浮芯722、密封套723及排气滤网724，第二侧阀体721开设有排气口(图未示)，浮芯722的内部中空并且容置于第二侧阀体721的内部，密封套723设置于第二侧阀体721上，排气滤网724设置于第二侧阀体721开设的排气口处。

当水位控制箱71内的水位上升时，空气进入第二微量排气阀72中第二侧阀体721内，第二侧阀体721内的水位下降并带动浮芯722下降，浮芯722的下降带动设置于浮芯722上的密封套723与排气滤网724分离，空气通过排气滤网724及第二侧阀体721开设的排气口排出；当水位控制箱71内的水位下降时，浮芯722随着水位的下降而下降，浮芯722的下降会带动设置于浮芯722上的密封套723密封排气滤网724，外部空气通过排气滤网724及第二侧阀体721开设的排气口进入第二微量排气阀72及水位控制箱71的内部。

可以理解，第二微量排气阀72内还可以设置密封圈等其他部件以增强自身的可靠性与稳定性，由于此类部件并不是本案重点，再此不作赘述。

可以理解，在其他的实施方式中，第二微量排气阀72还可以采用其他类型的通气元件，只要能够实现对水位控制箱71内空气的适当排出或者吸入即可。当然，如果不考虑对水位控制箱71的密封，第二微量排气阀72也可以省略，只要能够实现对水位控制箱71水满后的密封关闭即可。

请一并参阅图6，图6为图4所示排气阀100中C处的放大示意图，锁定组件73包括固定架731、压板732、膜片733、锁定件734、第二复位件735及软管736，压板732、膜片733、锁定件734及第二复位件735均容置于固定架731内部中空的腔体内，压板732的数量为两个，两个压板夹设膜片733，锁定件734的穿设两个压板732并与两个压板732紧固连接，第二复位件735的一端抵持固定架731，另一端抵持于锁定件734，软管736连通固定架731内部开设的腔体并连通水位控制箱71。水位控制箱71内的水压通过软管736作用于压板732，从而驱动与压板732固定连接的锁定件734嵌入浮球组件50中的第一浮球51内，实现锁定件734对第一浮球51的锁固作用。

固定架731紧固设置于阀瓣31上，固定架731上开设有供导杆52伸入的第一通孔7311，第一通孔7311沿竖直方向延伸并且贯穿固定架731的两个端面，导杆52伸入第一通孔7311内并能够随着阀体10内水位的变化在第一通孔7311内上升或者下降。

本实施方式中，第一通孔7311开设于固定架731的大致中心处，第一通孔7311的横截面呈圆形，以匹配导杆52的圆形杆。可以理解，在其他的实施方式中，第一通孔7311还可以开设于固定架731的其他位置，第一通孔7311也可以采用除圆形之外的其他形状。

固定架731上还依次开设有第二通孔7312、第三通孔7313、第四通孔7314、第五通孔7315及第六通孔7316，第二通孔7312、第三通孔7313、第四通孔7314、第五通孔7315及第六通孔7316相互连通，第二通孔7312用以连通软管736，第三通孔7318用以容置锁定件734伸出压板732的部分，第四通孔7314用以容置两个压板732以及夹设于两个压板732之间的膜片733，第五通孔7315用以容置第二复位件735，第六通孔7316与第一通孔7311连通后，用以供锁定件734穿出并且伸入容置有导杆52的第一通孔7311内。

本实施方式中，固定架731与阀瓣31之间螺纹连接。可以理解，在其他的实施方式中，固定架731与阀瓣31之间还可以采用胶固、铆接等其他的连接方式相互固定。

压板732的数量为两个，两个压板732之间夹设膜片733，两个膜片732以及中间夹设的膜片733均设置于固定架731上开设的第四通孔7314内，每个压板732均与膜片733相互固定并且两个压板732相对膜片733对称设置，压板732与锁定件734之间紧固连接，两个压板732与膜片733组成用以驱动锁定件734在固定架731内伸缩运动的活动将，第四通孔7314的直径大于两个压板732与膜片733所构成的整体的宽度，从而形成供两个压板732在第四通孔7314内往复运动的空间。

两个压板732以及膜片733的大致中心处均开设有供锁定件734穿过的通孔(未标号)，压板732沿导杆52方向上的长度大于第三通孔7313沿导杆52方向上的长度，从而增加压板732的受力面积，提高作动的效率。

可以理解，在其他的实施方式中，两个压板732以及膜片733上开设的供锁定件734穿过的通孔还可以在中心之外的其他位置开设，只要该通孔能够供锁定件734穿过即可。

本实施方式中，压板732与膜片733之间胶固连接。可以理解，在其他的实施方式中，压板732与膜片733之间还可以通过除胶固之外的其他连接方式相互固定。

膜片733的一个侧面固定连接于一个压板732，另一个侧面固定连接于另一个压板732，膜片733的两端嵌入第四通孔7314的内壁内，从而实现膜片733与固定架731的固定连接。膜片733具有弹性，膜片733将固定架731内形成的中空腔室分隔为两部分，第一腔室7331包括第二通孔7312、第三通孔7313以及第四通孔7314的部分，第二腔室7332包括第四通孔7314的余下部分以及第五通孔7315与第六通孔7316，第一腔室7331与第二腔室7332相互隔离，膜片733隔绝了从软管736流入固定架731内的水流，使得水流只对两个膜片733中一个有水压作用，与另一个膜片733之间并不存在水压作用。当水压通过软管736传递至第一腔室7331内的压板732处后，压板732在水压的作用下弹性地运动至第四通孔7314靠近第五通孔7315的侧壁处，从而带动锁定件734运动。

由于膜片733的隔离，水流压力能够高效率地作用于压板732上，避免水流绕过压板732直接流动至锁定件734靠近导杆52的一端处，提高了压板733的作动可靠性。

锁定件734容置于第三通孔7313、第四通孔7314、第五通孔7315及第六通孔7316内，锁定件734的一端与两个压板732相互固定并且伸出压板732，另一端容置于第六通孔7316内。锁定件734伸出压板732的一端设置有螺纹紧固件737，螺纹紧固件737套设锁定件734伸出压板732的一端并且容置于第三通孔7313内，锁定件734在螺纹紧固件737的固定作用下与压板732固定连接，锁定件734能够在压板732的往复回弹运动的带动下实现往复伸缩运动。锁定件734中部位置凸设有凸起7341，凸起7341抵持压板732，压板732在螺纹紧固件737和凸起7341的挤压作用下实现与锁定件734的固定连接。锁定件734上容置于第六通孔7316的部分能够伸入导杆52上开设的固定槽521内，使得锁定件734能够固定导杆52的移动位置。

本实施方式中，锁固件734嵌入固定槽521的一端设置为锥形，以匹配固定槽521的锥形形状并且导向锁定件734向固定槽521内的嵌入过程，提高锁定件734对导杆52锁固作用的稳定性。

本实施方式中，压板732与锁定件734之间通过螺纹紧固件737的螺纹连接实现相互固定。可以理解，在其他的实施方式中，压板732与锁定件734之间还可以通过采用胶固、铆接等其他的连接方式实现相互紧固，此时螺纹紧固件737可以省略。

第二复位件735容置于第五通孔7315内，第二复位件735的一端抵持于固定架731，另一端抵持于膜片733，第二复位件735用以复位膜片733，使得锁定件734与导杆52上开设的固定槽521分离，从而恢复导杆52的自由移动，解除对浮球组件50的锁定。

本实施方式中，第二复位件735采用弹簧。可以理解，在其他的实施方式中，第二复位件735还可以采用弹性柱等其他类型的弹性元件。

软管736的一端连通水位控制箱71，另一端连通固定架731上的第二通孔7312，水位控制箱71内的水流能够通过软管736及第二通孔7312进入固定架731内并且作用于压板732。

由于软管736具有弹性和适当的预留长度，因此当锁定组件73随着阀瓣组件30伸缩运动时，软管736自身的弹性和预留长度能够满足锁定组件73的运行行程，使得软管736在锁定组件73的运动过程中可以持续传输水流，减少因运动而脱离的风险。

下面简要介绍锁定机构70对浮球组件50的自锁原理：

当主阀体10内不断地注入水流，也即浮球组件50不断地随着水位上浮的过程中，主阀体10内的水流在自身水压的驱动下沿着控制阀714和泄水管道713进入水位控制箱71内，水位控制箱71内的水流再通过软管736作用于压板732处，当水位控制箱71内的水流不断上升时，通过软管736作用于压板732处的水流压力也就越大；当水位控制箱71内的水流不断上升至预设的高度时，也即通过软管736作用于压板732处的水流压力提高至预设的阈值时，两个压板732中临近第一通孔7311的压板732所受到的水流压力大于另一个压板732所受到的第二复位件735的弹力，压板732会提供锁定件734伸出第三通孔7313运动趋势，此时由于浮球组件50还未完全上浮，锁定件734伸出第三通孔7313的运动趋势被导杆52阻止，也即此时导杆52抵持锁定件734的一端；而当主阀体10内的水位不断上升时，导杆52也不断上升，当导杆52运动至适宜的高度时，导杆52上的固定槽521与锁定件734对齐，锁定件734嵌入导杆52上的固定槽521内，此时导杆52与锁定件734之间嵌合固定，从而实现锁定机构70对浮球组件50的锁定过程；

而当主阀体10内的水位下降时，水位控制箱71内贮存的水流高度不断下降，水位控制箱71提供给压板732的水流压力不断减少，当水位控制箱71内的水流不断下降至低于预设的高度时，也即通过软管736作用于压板732处的水流压力降低至预设的阈值时，两个压板732中临近第一通孔7311的压板732所受到的水流压力小于另一个压板732所受到的第二复位件735的弹力，压板732带动锁定件734向远离导杆52的方向运动，锁定件734伸出导杆52上开设的固定槽521，锁定件734与导杆52相互分离，锁定件734解除对导杆52的锁定，从而完成锁定机构70对浮球组件50的解锁过程。

可以理解，设置不同的第二复位件735能够调节上述自锁与解锁过程中的预设的阈值。

锁定机构70具有延时解锁的功能，当水位控制箱71内的水流高于预设的高度时，水位控制箱71内的水流需要通过控制阀714和泄水管道713流回阀体10内，当水位控制箱71内的水流下降至低于预设的高度时，锁定机构70才会执行解锁过程。由于控制阀714能够控制泄水管道713内的流体流量，实现水流下降的速度可控，因此锁定机构70只有当水位逐渐下降至预设高度的时间之后，才执行解锁过程，从而实现锁定机构70的延时解锁。

锁定机构70的延时解锁功能，使得锁定结构70只有在排气阀100处于较长时间的低水位状态下才会解锁，避免当排气阀100内的水位波动时，锁定机构70频繁地执行解锁操作和锁定操作，从而提高锁定机构70的可靠性与稳定性。

下面再简要介绍排气阀100在管道系统不同运输状态下的工作原理：

(1)当管道系统处于初期通水的状态时：此时管道系统内刚通入水流，排气阀100上的阀瓣组件30在第一复位件113的作用下密封主阀盖20上开设的吸气孔21，由于管道系统刚通入水流，主阀体10内的水位并不高，浮球组件50与阀瓣组件30上开设的排气孔311之间存在距离，也即排气孔311打开，排气阀100通过排气孔311快速排出管道系统初期通水引出的空气；

随着空气的不断排出，浮球组件50上浮的高度不断升高，当浮球组件50上浮至密封排气孔311时，浮球组件50中的导杆52被锁定机构70锁定，实现排气阀100的自锁过程。

(2)当管道系统处于正常通水的状态时：此时管道系统正常运输水流，留存在管道系统内的空气通过第一微量排气阀60不断持续析出，确保管道系统内不会集结过多的空气，避免管道系统运输能力的下降。

(3)当管道系统处于停水或者关阀状态时：此时管道系统内出现负压，阀瓣组件30在锁定机构70的锁定作用下与浮球组件50之间保持相互固定，系统内的负压吸附阀瓣组件30朝向靠近的支撑件11的方向运动，阀瓣组件30上的吸气孔21打开，排气阀100快速补充管道系统内需要填入的空气，从而快速地消除管道系统的负压。

(4)当管道系统处于负压转正压的状态时：排气阀100通过打开吸气孔21向管道系统内快速补充需要填入的空气，管道系统快速地从负压状态转变为正压状态，此时阀瓣组件30在第一复位件113的弹性作用下复位并且密封主阀盖20上开设的吸气孔21，阀瓣组件30关闭吸气孔21后管道系统内会截留部分的空气，这部分空气留在管道系统中起到弹性体的作用，减少管道系统内停泵水锤、关阀水锤以及弥合水锤等对管道系统的冲击，从而保护管道系统。

(5)当管道系统处于全线停水检查状态时：管道系统因全线停水检查处于负压状态，管道系统内的水位不断下降；由于全线停水检查持续时间相对较久，使得排气阀100中水位控制箱71内贮存的水流高度不断下降，锁定机构70解除对浮球组件50的锁定作用，此时阀瓣组件30上开设的排气孔311打开，管道系统通过排气孔311补充因全线停水检查而需要填入的空气。

可以理解，为了表述方便，排气阀100内运输的流体才以水流为例，在实际工程应用中，排气阀100应用的管道系统并不限于仅能够运输上述实施方式中提及的水流。在其他的实施方式中，排气阀100应用的管道系统还可以运输石油、液压油等其他的流体介质，也即排气阀100还可以排出石油、液压油等流体介质中的空气。

本发明还提供一种使用上述排气阀100的管道系统(图未示)，由于管道系统使用了上述的排气阀100，排气孔的开闭能够实现自动锁定与自动解锁，自动化程度提高，管道系统的可靠性与稳定性与一并提升。

本发明提供的排气阀100，通过设置锁定机构70能够自动化地实现排气孔311的开闭，自动化程度高，减少了人工操作；应用上述排气阀100的管道系统具有相对较高的稳定性与可靠性。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种排气阀，包括主阀体、主阀盖、阀罩、阀瓣组件、浮球组件及第一微量排气阀，所述主阀盖盖设于所述主阀体并承载所述阀罩，所述主阀盖上开设有吸气孔，所述阀瓣组件与所述主阀盖之间的分离或接触控制所述吸气孔的打开或关闭，其特征在于，所述阀瓣组件上开设有排气孔，所述浮球组件与所述阀瓣组件之间的分离或接触控制所述排气孔的打开或关闭，所述排气阀还包括锁定机构，所述锁定机构包括锁定组件以及连接于所述锁定组件的水位控制箱，所述锁定组件能够在所述水位控制箱的水压作用下嵌入所述浮球组件内以锁定所述浮球组件密封所述排气孔时的工作位置。

2.如权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述锁定组件还包括锁定件、压板及固定架，所述锁定件连接于所述压板，所述固定架的内部开设有用以容置所述锁定件以及所述压板的腔室，所述压板的一侧受所述水位控制箱的水压作用并能够带动所述锁定件在所述固定架内运动。

3.如权利要求2所述的排气阀，其特征在于，所述压板的数量为两个，两个压板之间夹设一个膜片，所述锁定件穿设所述压板及膜片，所述膜片的两端固定于所述固定架的内壁上并将所述腔室隔离为第一腔室与第二腔室，容置于所述第一腔室内的压板受水压作用并能够带动所述锁定件在所述固定架内运动。

4.如权利要求3所述的排气阀，其特征在于，所述锁定组件还包括第二复位件，所述第二复位件容置于所述第二腔室内，所述第二复位件的一端抵持所述固定架的内壁，另一端抵持位于所述第二腔室内的所述压板，两个所述压板在所述水位控制箱的水压作用与第二复位件的弹性作用下带动所述锁定件在所述固定架内伸缩运动。

5.如权利要求4所述的排气阀，其特征在于，所述锁定组件还包括软管，所述软管的一端连通所述水位控制箱，另一端连通所述第一腔室，所述水位控制箱内的水压通过所述软管传递至位于所述第一腔室内的压板。

6.如权利要求3所述的排气阀，其特征在于，所述锁定件伸出所述压板及膜片的一端设有螺纹紧固件，另一端凸设有用以抵持所述压板的凸起。

7.如权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述水位控制箱与所述主阀体之间还设置有泄水管道，所述泄水管道上装设有控制阀，所述控制阀用以控制所述泄水管道内的流体流量。

8.如权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述锁定机构还包括第二微量排气阀，所述第二微量排气阀用以排出所述水位控制箱内的空气。

9.如权利要求2所述的排气阀，其特征在于，所述浮球组件包括第一浮球以及穿设所述第一浮球的导杆，所述导杆上开设有固定槽，所述锁定件嵌入所述固定槽内以锁定所述浮球组件密封所述排气孔时的工作位置。

10.如权利要求1所述的排气阀，其特征在于，所述阀瓣组件包括阀瓣及第二阀座，所述排气孔开设于所述阀瓣上，所述第二阀座设置于所述排气孔处，所述排气阀还包括第一复位件，所述第一复位件作用于所述阀瓣临近所述浮球组件的一端，所述阀瓣能够在所述第一复位件的抵持下密封所述主阀盖上的吸气孔。